汽车空调制冷系统故障诊断与排除.docx
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汽车空调制冷系统故障诊断与排除.docx
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汽车空调制冷系统故障诊断与排除
学习项目十汽车空调制冷系统故障诊断与排除
一辆别克凯越事故车,在经历过大修后,更换了空调系统的冷凝器。
但车辆恢复后,车辆的空调系统却出现了不制冷的情况。
你根据车辆情况对空调制冷系统进行诊断故障与排除。
知识目标
1.了解汽车空调制冷系统常见故障;
2.掌握汽车空调制冷系统常见故障的排除方法。
。
技能目标
1.能正确使用空调制冷系统性能检测设备,能正确叙述设备操作安全注意事;
2.能正确安装汽车空调制冷系统性能检测的设备,根据维修资料操作对汽车空调制冷系统性能检测;
3.能对维修资料、互联网资源进行检索,完成工单、工作页的填写,并判断汽车空调制冷系统性能的好坏。
1.空调压力系统故障诊断;
2.电磁离合器控制电路故障诊断;
3.汽车空调制冷系统不制冷故障诊断与排除。
40课时
学习活动一任务分析与检查
一、工作任务:
做什么:
。
要达到怎么样的效果:
。
如何检验:
。
二、确认故障车辆
记录车辆信息
整车型号:
发动机型号:
车辆识别代码:
行驶里程:
油表油量:
故障现象
学习活动二资讯获取
一、资料的收集
(一)空调压力系统工作原理
空调系统制冷剂压力不正常会引起空调制冷不足、不制冷、有时甚至会引起空调零部件的损坏。
及时发现并排除系统压力故障有利于改善车内环境,延长空调零部件使用寿命。
1.查阅资料,或根据维修手册,获取空调系统压力检测条件,完成下表10-1的填写。
空调系统压力检测条件表表10-1
项目
条件
车辆放置情况
车门、车窗状态
发动机运行情况
循环模式状态
吹风模式状态
温度调节状态
鼓风机转速
鼓风机挡位状态
各个出风口位置
开启空调车辆运转情况
发动机转速
2.空调系统温度与压力的变化
从压缩机出来的气态制冷剂温度很高,高过环境温度很多,如果这个时候给高压(1.5MPa)的气态制冷剂强行降温至40℃左右,如图10-2所示,这时候制冷剂就会变成液态,为后来蒸发成气态做好了准备。
而装在散热器前的冷凝器,有却冷风扇的强制制冷,给流过冷凝器内的制冷剂起到了很好的降温效果,所以冷凝器的散热效果对于制冷剂的液化有重要作用。
R134a制冷剂从膨胀阀流出后,压力变得很低:
0.15-0.25MPa,此时液态制冷剂的温度大概在-5℃左右(如图),在这个压力下,R134a制冷剂的沸点是-18℃左右(如表10-2),所以说这时候的液态制冷剂在需要吸收热量来蒸发成气态,蒸发箱承担了这一职能。
而夏季环境温度一般都高于20℃,给制冷剂提供了大量热量。
图10-1R134a制冷剂温度与压力曲线图
温度与压力对应表表10-2
沸点
压力 Mpa
沸点
压力 Mpa
℃
R134a
R12
R22
℃
R134a
R12
R22
-40
-0.048
-0.036
0.006
7
0.276
0.286
0.526
-34
-0.029
-0.015
0.039
10
0.315
0.323
0.586
-28
-0.006
0.009
0.079
13
0.359
0.363
0.649
-22
0.023
0.04
0.128
16
0.406
0.406
0.718
-18
0.045
0.063
0.165
19
0.455
0.451
0.791
-14
0.071
0.09
0.208
23
0.523
0.516
0.897
-10
0.101
0.119
0.256
27
0.608
0.587
1.011
-6
0.135
0.152
0.31
31
0.692
0.658
1.135
-2
0.171
0.189
0.37
35
0.777
0.746
1.268
±0
0.19
0.209
0.4
37
0.869
0.79
1.338
4
0.238
0.251
0.471
42
1.011
0.907
1.51
(二)空调压力系统常见故障
在使用R134a制冷剂的汽车空调循环系统中,一般标准压力如图10-2所示:
R134a标准压力值为HP:
14-16kgf/cm2;LP:
1.5-2.5kgf/cm2。
图10-2R134a标准压力范围
1.制冷剂不足,制冷剂不足的时候压力如下图10-3所示。
图10-3制冷剂不足
制冷系统中见到的现象:
膨胀阀没有结霜,低压与高压两侧压力低,观察孔可见气泡。
低压表低于标准值0.5-1kgf/cm2稳定指示;高压表:
低于标准值7-10kgf/cm2稳定指示。
诊断:
制冷剂不足。
原因:
制冷系统漏气;制冷剂没有定期补足。
措施:
用测漏仪测漏,并进行修理;补足制冷剂。
2.制冷系统中有水
图10-4制冷系统中有水
症状:
间歇性制冷,然后不制冷(空调器有时制冷,有时不制冷)。
制冷系统中见到的现象,膨胀阀有结霜现象,低压及高压两侧压力周期波动。
如图10-4所示,低压表,平时正常,但偶尔降到真空区;高压表平时正常,但偶尔会在7-16kgf/cm2之间很大副度波动。
诊断:
在视镜中有时还能见到变颜色的干燥剂,表明储液器超饱和(部分轿车通过视液镜可检查制冷剂的湿度:
蓝色—正常状态,红色—湿度呈饱和状态);将空调关闭10-15分钟后再开启,压力表读数正常只有几分钟,然后不正常。
原因:
由于储液器超饱和,制冷剂中的湿气不能去除,使膨胀阀中的针阀冻结,从而引起堵塞,当制冷剂不再循环时,冰被周围热量解冻及再冻结成冰,这一过程反复循环。
措施:
更换储液器及压缩机油,通过抽真空去除系统中的湿气,然后添加适量新制冷剂。
3.制冷剂循环不良
图10-5制冷剂循环不良
症状:
制冷不足。
制冷系统中见到的现象:
高、低压两端的压力都偏低,如图所示;从蒸发器到储液干燥器的管子结霜。
如图10-5所示,低压表:
50㎝Hg-1㎏f/cm2,高压表:
6-15㎏f/cm2。
诊断:
制冷剂循环不良。
原因:
储液干燥器中的污垢阻碍制冷剂流动
措施:
更换储液干燥器。
注明:
当高压维修阀安装在压缩机上时,会出现低压侧压力低(138Kpa),高压侧压力高(1937Kpa);
该工况的最大可能原因是系统的高压侧内流通不畅,可能发生于从压缩机出口到贮液干燥器或节流管进口间的任一部分。
堵塞点越接近压缩机,高侧的压力会越高。
中等高的高侧压力可能表明贮液干燥器或制冷液管的堵塞,极高的压力则可能是表明如靠近压缩机通向冷凝器处的弯管部有扁塌现象。
任何情况下,必须找出受堵之处并加修复,通常在受堵处有明显的温度变化,受堵处前面温度很高而后面则很低。
4.制冷剂不循环
图10-6制冷剂不循环
症状:
不制冷(在某些情况下间断制冷)。
制冷系统中见到的现象:
低压侧呈负压,高压端的压力极低或高压如图所示;储液器前后管路存在温差,储液器后管路出现霜或露滴;膨胀阀出口管不冷。
如图6所示:
低压表:
76㎝Hg,高压表:
6㎏f/cm2或20㎏f/cm2。
诊断:
制冷剂不循环,可将空调关闭10-15分钟,然后再开启,如果压力表读数立即指向不正常,则说明膨胀阀进口滤网堵塞,膨胀阀或节流管失效。
原因:
灰尘或污物阻塞膨胀阀或低压管路;灰尘或污物阻塞储液器或高压管路;由于膨胀阀感温包漏气,针阀完全关闭;干燥剂散开。
措施:
清除灰尘或污物,清除不掉进,更换有关部件和储液器;如感温包漏气,若高低压压差略小于8KPa,应更换膨胀阀;抽真空并加入适量的制冷剂。
5.制冷剂过多或者冷凝器不充分冷却
图10-7制冷剂过多或者冷凝器不充分冷却
症状:
空调器制冷效果差。
制冷系统中见到的现象:
低压侧与高压侧都指示比正常值高,高压侧压力有持续升压的现象,如图所示;通常高压侧压力高时冷凝器温度也高,但冷凝器排出侧不热;此时如用两手分别触摸压缩机进、排气管口,就发觉两者温差十分明显,且高压侧有烫手感,低压侧则有冰霜,出风口的温度会比正常时高约3℃-5℃;把空调置于最大风速、最大制冷并突然加大油门或加大冷凝器的冷却效果(利用风冷、水冷)或停止空调运行,等待约45S之后,观察视液镜内仍然清晰无气泡流过;将压缩机停止运行、空调其余部分运行时,视液镜内油渍干净,则说明是系统制冷剂量略少、但冷冻润滑油过多。
如图10-7所示,低压表:
2.5-3.5㎏f/cm2,高压表:
20-25㎏f/cm2。
诊断:
制冷剂过量;压缩机油过量;冷凝器不充分冷却。
原因:
制冷剂填充过量;压缩机油过量;冷凝器不充分冷却,发动机过热。
措施:
排出多余制冷剂,使留下的制冷剂、压缩机油达到标准量;清洗冷凝器,检查冷凝器风扇运转情况。
6.制冷系统有空气(若制冷系统被打开后没有抽真空就注入制冷剂,则会出现此种情况)。
图10-8系统有空气
症状:
制冷效果差。
制冷系统中见到的现象:
低压与高压两侧都指示比标准值压力都太高,如图所示;在空调器停止并放置至少10小时后,低压侧与高压侧之间平衡的压力呈高值;停止压缩机后,高压侧压力立即降至约196KPa(2㎏f/cm2),表针一直在振动;压缩机运行的同时由于高压损失,此时压力降至约98KPa。
如图10-8所示,低压表:
2.5㎏f/cm2,高压表:
23㎏f/cm2。
诊断:
制冷系统中混入空气。
原因:
填充时抽真空不充分;抽真空后充气过程中有空气进入制冷系统;检查压缩机油不清洁或不足。
措施:
检查压缩机油是否不清洁或不足;抽真空并注入新的制冷剂;如在抽真空中仍然出现上述症状,更换储液器及压缩机油,并清洗制冷系统。
7.膨胀阀安装不正确
图10-9膨胀阀安装不正确
症状:
制冷效果差。
制冷系统中见到的现象:
低压与高压两均指示比正常值高,如图所示;低压侧管路形成霜冻或深度冷凝,有大量的露水。
如图10-9所示:
低压表:
2.5㎏f/cm2,高压表:
19-20㎏f/cm2。
诊断:
膨胀阀开口太大,低压管路中液态制冷剂过量。
原因:
膨胀阀故障或失效(针阀开启过宽);膨胀阀感温包与蒸发器连接断开。
措施:
检查和重新接好压力感温包;若压力感温包连接无断开故障,更换膨胀阀。
8.压缩机故障
图10-10压缩机故障
症状:
无制冷。
制冷循环中见到的现象:
低压侧压力高,高压侧压力低如图所示;空调器停止工作后,低压与高压侧的压力立即趋于平衡。
如图10-10所示,低压表:
4-6㎏f/cm2,高压表:
6㎏f/cm2。
诊断:
若高低压之差远小于8KPa,说明压缩机效率低,压缩机不能进行有效压缩。
原因:
不能有效压缩的原因在于压缩机活塞或活塞环损坏或阀门损坏。
措施:
更换压缩机。
(三)空调系统压力故障分析以及处理方法
当空调压力系统故障仅仅是由于制冷剂原因引起时,我们需要对空调压力系统进行制冷剂的清理作业,如图10-11所示,以此排除制冷剂对系统压力的影响。
图10-11制冷剂回收、净化、加注作业工艺流程
1.请根据以往所学空调知识,完成以下表格,表10-3所示。
压力状态分析表表10-3
现象
原因分析
处理方法
1.低压侧和高压侧压力都低
2.观察窗可以看到气泡流动
3.制冷不足
1.
2.
1.
2.
1.低压高压侧压力都高
2.即使在低速也看不到泡
3.制冷不足
1.
2.
1.
2.
使用一段时间之后低压侧逐渐显示真空,一段时间后又恢复
1.
2.
1.
2.
1.低压侧压力特别高或者高压侧压力特别低
2.关闭空调时,低压侧和高压侧压力立即变成相同
1.
2.
1.
2.
1.开启空调低压侧压力会立即显示真空或者逐渐显示真空。
2.干燥瓶前后管路有温差
1.
2.
1.
2.
1.低压侧和高压侧压力都高
2.低压管触摸时感觉不冷
3.观察窗可以看到气泡
1.
2.
1.
2.
1.低压侧和高压侧压力都高
2.低压侧管路结霜
1.
2.
1.
2.
1.低压侧和高压侧压力都高
2.视窗内偶尔能看到一两个气泡
1.
2.
1.
2.
2.请根据表格10-4内图片空调压力系统显示的状态,将下列图表的内容填写完整。
故障现象分析表表10-4
故障现象
直观检查
原因分析
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
1.
2.
3.
(三)空调压缩机控制电路
空调压缩机是空调器制冷系统的动力核心,它将吸入的低温、低压制冷剂蒸气通过压缩提高温度和压力,让里面的冷媒动起来,并通过热功转换达到制冷的目的。
压缩机工作与否决定了制冷剂流动与否,控制压缩机的工作实际上是控制压缩机电磁离合器工作。
1.空调压缩机控制电路类型
a.温度控制
若蒸发器内压力过低,将导致蒸发箱表面结冰,为防止蒸发箱结冰,装在蒸发箱表面的温控开关在蒸发箱表面温度过低时(关闭/打开)电磁离合器。
如图10-12所示,有些温控开关装在驾驶室内,当驾驶室内已温度设定值时,温控开关(闭合/断开),电磁离合器断路,压缩机停止工作。
图10-12温度开关控制型
b.压力控制
压力开关安装在(高/低)管路上,挡开关检查到压力异常时,将关闭压缩机。
压力开关(串联/并联)在电磁离合器电路中,当压力异常,开关(关闭/打开),电磁离合器电路断路。
图10-13压力开关控制型图10-14继电器控制型
图10-13比图10-14增加了电磁离合器继电器,继电器的作用是。
如图10-15所示使用空调放大器的电磁离合器控制电路,其优点是。
控制系统连接,当压力传感器感知系统压力过高,或者过低,放大器、发动机控制模块都会停转压缩机工作。
c.风扇控制
如图10-16所示:
为防止水温过高和冷凝器散热不良,通常把冷却风扇也装在电磁离合器电路中,只要电磁离合器工作,风扇正常情况下都会(运转/不运转)。
若风扇未装入电磁离合器电路,系统压力也会因为风扇停止导致温度(过高/过低),而压力变大,当压力超过一定范围时,压缩机停转。
图10-15放大器控制型图10-16冷却风扇控制型
d.怠速控制:
压缩机工作时,(需要/不需要)消耗发动机能量,若此时发动机怠速过低,会使发动机,所以怠速时开空调,经过电脑板修正后,发动机怠速会(提高/降低)。
e.鼓风机控制:
如图10-17所示:
鼓风机开关与压缩机电磁离合器线圈(串联/并联),若不启动鼓风机,制冷系统(能/不能)工作。
因为如果未开启鼓风机,则开启压缩机,会导致蒸发箱表面结霜,而且没有空气吹出出风口,无法降温。
图10-17鼓风机开关控制型
(四)空调压缩机控制电路分析
以下为凯越车辆空调系统与电源系统部分电路图,如图10-18、图10-19、图10-20、图10-21所示,请根据所给出的电路图分析凯越车空调系统电路走向,以及工作情况。
图10-18凯越车辆空调电路系统
(一)
图10-19凯越车辆空调电路系统
(二)
图10-20凯越车辆空调电路系统(三)
图10-21凯越车辆空调电路系统(四)
从电路上得知电磁离合器受直接控制。
压缩机继电器装在(发动机舱/驾驶舱),控制继电器电磁开关端的保险名称,它安装在位置,受(点火开关/蓄电池)控制。
控制压缩机继电器电磁线圈负极的是,他安装在位置。
控制压缩机继电器电磁线圈正极的是(点火开关/蓄电池),(有/无)保险控制,若有保险控制,保险名称,安装在位置。
1.请根据所给出的凯越空调电路图,拆画出电磁离合器控制电路简图:
2.根据你所画出的电路简图,简述别克凯越轿车电磁离合器控制系统工作原理。
3.从电路图上看,导致电磁离合器不工作的原因有哪些?
(1);
(2);
(3);
4.某辆凯越车,开启空调系统,压缩机不工作,疑是电磁离合器控制电路故障,请你设计一个电磁离合器控制电路检测流程图。
制冷系统不制冷或制冷不足的原因有很多种,按照一定的方法与流程可以帮助你有条不紊的进行检测与维修工作,从而快速准确的排除故障。
(五)元件故障引起的制冷不足
空调的各个系统出问题,都有可能会影响到制冷效果,我们先整理一下思路,把可能造成空调制冷不足的原因进行总结和归类,填写下表10-5。
部件故障分析表表10-5
部件
引发的故障现象
检测方法
压缩机
1.
2.
3.
1.
2.
3.
冷凝器
1.
2.
3.
1.
2.
3.
膨胀阀
1.
2.
3.
1.
2.
3.
蒸发箱
1.
2.
3.
1.
2.
3.
干燥瓶
1.
2.
3.
1.
2.
3.
压力开关
1.
2.
3.
1.
2.
3.
压力传感器
1.
2.
3.
1.
2.
3.
温控开关
1.
2.
3.
1.
2.
3.
冷却风扇
1.
2.
3.
1.
2.
3.
鼓风机
1.
2.
3.
1.
2.
3.
其他原因
1.
2.
3.
1.
2.
3.
经过整理和归纳后我们可以根据完成表格10-6,对空调制冷系统进行基本检查:
部件外观基本检查表表10-6
空调系统基本检查
起动前
起动后开空调
皮带状态
冷凝器状态
液视窗状态
高压管状态
低压管状态
压缩机状态
冷却风扇状态
鼓风机
工作情况
流速情况
模式开关
内外循环开关
出风口
车内温度
排水管
读取故障码
第一次读码:
再一次读码:
初步判定故障原因
由引起的。
二、汽车空调制冷系统故障诊断与排除
当空调制冷系统出现故障时,我们需要按照一定的规律和方法去进行故障诊断与排除,如图10-22所示。
图10-22空调制冷系统维修流程图
进行故障诊断时,必须确定该故障及其发生的条件,尤其是偶发性故障,或是不再发生的隐性故障时,更要对车辆系统的状态追究问底,认真听取客户反映的故障现象,按要求准确记录,并在尽可能的在车辆上再现故障。
学习活动三维修方案制定
一、项目分析
具体有哪些内容要做:
要运用哪些知识:
用什么设备或者工具:
是否需要耗材:
二、设计维修流程
画出空调不制冷故障诊断与排除流程图
维修结束后如何进行验证
学习活动四:
任务实施
一、任务准备
1.车身外部防护罩和驾驶室防护5件套。
2.机电维修常用工具一套。
3.V30全球版诊断仪及附件。
4.空调诊断仪。
5.别克凯越轿车维修手册。
二、实施作业
1.根据客户反映,记录车辆入厂信息,完成表10-5。
车辆入厂信息表表10-5
客户姓名:
联系电话:
车辆信息
VIN码
车辆里程数:
车辆入场日期:
顾客反映情况
故障现象:
故障发生时间:
发生频率:
顾客演示空调操作情况:
1、是否内循环;2、是否出风模式;3、温度调节开关位置最冷位置;4、出风口是否全开;
5、其他:
故障产生条件
天气:
环境温度:
故障产生的过程
车辆行驶情况:
超车、爬坡、下坡、怠速、
是否有空调系统相关维修记录:
相关维修内容
最近一次车辆维修时间:
维修内容
2.对车辆做基本检查,确认故障现象。
(1)放置好车辆防护装置,清点所需要的工量具以及专用设备的完整性。
(2)检查蓄电池连接线是否牢固,检查蓄电池电压是否在规定范围内。
(3)检查发动机油液和冷却液液位,保证车辆更够顺利运行。
(4)检查空调制冷系统相关保险,继电器、线束是否安装稳固。
(5)检查空调压缩机皮带是否安装正确,松紧度是否达到标准。
(6)起动车辆,观察故障指示灯,并记录。
(7)热车,检查发动机运转情况,检查风扇运转情况。
(8)开鼓风机,检查空调各开关工作情况,并做记录。
(9)鼓风机开至最大挡。
温度调到最低,正面吹风模式,用温度计测量出风口温度,确认故障现象。
3.对空调进行初步检查,确认故障范围:
(1)对空调的相关部件进行初步检查,完成表10-6。
(2)读取故障码,记录故障码及相关数据流。
(3)根据空调的初步检查以及故障码和数据流的分析内容,确认故障范围。
维修作业记录表表10-6
汽车型号
工位
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